Non-fatty food - Determination of bromide residues - Part 1: Determination of total bromide as inorganic bromide
Lời nói đầu
TCVN 8425-1:2010 hoàn toàn tương đương với EN 13191-1:2000;
TCVN 8425-1:2010 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F13 Phương pháp phân tích và lấy mẫu biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ TCVN 8425 (EN 13191), Thực phẩm không chứa chất béo - Xác định dư lượng bromua gồm các phần sau:
- TCVN 8425-1:2010 (EN 13191-1:2000) Phần 1: Xác định bromua tổng số theo bromua vô cơ;
- TCVN 8425-2:2010 (EN 13191-2:2000) Phần 2: Xác định bromua vô cơ.
THỰC PHẨM KHÔNG CHỨA CHẤT BÉO - XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG BROMUA – PHẦN 1: XÁC ĐỊNH BROMUA TỔNG SỐ THEO BROMUA VÔ CƠ
Non-fatty food - Determination of bromide residues - Part 1: Determination of total bromide as inorganic bromide
Tiêu chuẩn này qui định phương pháp sắc ký khí (GC) để xác định các dư lượng bromua (gồm cả một số bromua hữu cơ có mặt) theo bromua vô cơ trong các loại thực phẩm không chứa chất béo.
Nói chung, các mức dư lượng tối đa được biểu thị theo giới hạn của ion bromua từ tất cả các nguồn nhưng không bao gồm brom liên kết cộng hóa trị.
Phương pháp này có thể áp dụng cho củ cải đường, cà rốt, rau xà lách, hạt ngũ cốc, rau diếp, khoai tây, rau chân vịt, dâu tây và cà chua. Phương pháp đã được đánh giá hiệu lực trong phép thử liên phòng thử nghiệm trên rau diếp [1].
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.
Phần dịch chiết lỏng etanol của phần mẫu thử được làm bay hơi đến khô và phần cặn được tro hóa với sự có mặt của natri hydroxit. Phần tro được hòa trong axit sulfuric và dung dịch được xử lý với oxit etylen trong ete di-isopropyl. Bromua vô cơ được chuyển thành 2-bromoethanol, rồi được phân tích bằng sắc ký khí có detector bắt giữ electron [2].
4.1. Yêu cầu chung và các khía cạnh an toàn
Tất cả các thuốc thử và vật liệu được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích, loại dùng cho phân tích thuốc bảo vệ thực vật và nước được sử dụng phải là loại 2 của TCVN 4851 (ISO 3696), trừ khi có qui định khác.
Chú ý để tránh chất dẻo và các vật liệu cao su làm nhiễm bẩn nước, dung môi, các muối vô cơ v.v... .
Chỉ sử dụng vật chứa bằng thủy tinh để bảo quản và vận chuyển nước và thuốc thử.
4.2. Ethanol, j (C2H5OH) = 96 % (phần thể tích).
4.3. Dung dịch natri hydroxit, c(NaOH) = 0,2 mol/l.
4.4. Axit sulfuric, c(H2SO4) = 0,6 mol/l.
4.5. Axeton.
4.6. Ete di-isopropyl, không chứa peroxit.
Trước khi sử dụng, kiểm tra từng lọ mới mở bằng cách bơm cùng một thể tích, ví dụ: 5 ml vào máy sắc ký khí như sử dụng trong 6.3. Nếu quan sát thấy các pic gây nhiễu thì phải chưng cất trên kali hydroxit.
CẢNH BÁO: Ete di-isopropyl cực kỳ dễ cháy. Cần bảo quản dung dịch tránh ánh sáng. Khi chai đựng dung dịch này được bảo quản trong thời gian dài hoặc tiếp xúc với ánh sáng mặt trời có thể hình thành peroxit không ổn định và có thể gây nổ. Luôn làm việc với ete di-isopropyl trong tủ hút thông gió tốt.
4.7. Etylen oxit, j(C2H4O) ít nhất 99,5% phần thể tích, được đựng trong bình có van điều áp Được bảo quản ở nhiệt độ khoảng -20 °C.
CẢNH BÁO: Etylen oxit là khí có khả năng gây ung thư và phản ứng mạnh. Luôn làm việc với khí này trong tủ hút thông gió tốt tốt. Xem các bảng thông tin về cảnh báo an toàn của nhà sản xuất.
Để phá hủy dung dịch etylen oxit dư, cần cho thêm dung dịch natri clorua dư, lắc vài lần rồi để yên trong vài giờ.
4.8. Dung dịch etylen oxit
Rót 96 ml ete di-isopropyl được làm lạnh trong đá lạnh (4.6) vào bình định mức 100 ml, thực hiện trong tủ hút thông gió tốt và thêm từng giọt etylen oxit (4.7) đến vạch từ bình đựng có van điều áp, được làm lạnh trong đá lạnh rồi trộn kỹ. Bảo quản dung dịch ở nhiệt độ khoảng 4 °C. Chuẩn bị dung dịch mới trong ngày sử dụng.
4.9. Amoni sulfat
4.10. Natri sulfat, dạng khan. Được nung 5 h ở nhiệt độ 500 °C.
4.11. Dung dịch chuẩn 2-Bromoethanol, trong axeton, r(C2H5BrO) = 1 mg/l.
Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể các thiết bị, dụng cụ sau:
5.1. Máy thái mẫu.
5.2. Bộ đồng hóa hoặc máy trộn tốc độ cao, được gắn với bình thủy tinh.
5.3. Máy ly tâm, được gắn các ống thủy tinh dung tích 100 ml và có khả năng tạo gia tốc ly tâm ít nhất là 7 000 g tại đáy ống ly tâm.
5.4. Chén nung bằng niken, ví dụ: đường kính 6 cm, cao khoảng 5,5 cm.
5.5. Nồi cách thủy, có khả năng duy trì nhiệt độ ở 100 °C.
5.6. Tủ sấy phòng thử nghiệm, có khả năng duy trì nhiệt độ ở khoảng 80 °C, thông gió tốt.
5.7. Lò nung, có khả năng duy trì nhiệt độ ở 500 °C.
5.8. Bình nón, dung tích 250 ml, có khớp nối thủy tinh mài.
5.9. Ống nghiệm, dung tích 10 ml và 25 ml, có khớp nối thủy tinh mài.
5.10. Máy sắc ký khí, được trang bị detector bắt giữ electron.
6.1. Tro hóa
Thái mẫu thử bằng máy thái (5.1), tránh không làm mất nước của mẫu. Chuyển 50 g phần mẫu thử vào cốc trộn của máy trộn (5.2) và thêm 50 ml nước và 50 ml etanol (4.2). Trộn 2 min đến 3 min và ly tâm ở 7 000 g. Tính tổng thể tích phần nổi phía trên vào hàm lượng nước của mẫu. Chuyển một lượng phần nổi phía trên tương ứng với 15 g phần mẫu thử sang chén nung bằng niken (5.4) và thêm 5 ml dung dịch natri hydroxit (4.3). Đặt chén nung bằng niken (không có nắp) vào nồi cách thủy (5.5) cho đến khi chất lỏng bay hơi. Đặt chén nung bằng niken này qua đêm đầu tiên trong tủ sấy thông gió tốt (5.6) ở khoảng 80 °C và sau đó để trong lò nung (5.7) ở 500 °C trong 15 min.
CẢNH BÁO: Tủ sấy cần được thông gió tốt, nếu cần, nếu không hỗn hợp dễ cháy etanol và không khí hình thành có thể gây nổ.
Trong quá trình tro hóa, phải để không khí tiếp xúc với các dư lượng bay hơi, vì nếu không việc khoáng hóa sẽ không hoàn toàn. Màu của tro phải xám đến màu xám-đen.
CHÚ THÍCH 1: Đôi khi, ví dụ như trong trường hợp của mẫu củ cải đường, trong lò nung đã tìm thấy các dư lượng bay hơi đốt cháy do sự truyền nhiệt không đủ. Việc đốt cháy làm thất thoát bromua đáng kể. Trong trường hợp này, nên sử dụng phần mẫu thử nhỏ hơn.
CHÚ THÍCH 2: Việc giảm phần nổi phía trên tương ứng khoảng 1 g phần mẫu thử là cần thiết khi các mẫu cần phân tích có hàm lượng các chất hữu cơ cao, nếu không thì việc tro hóa sẽ không hoàn toàn.
6.2. Tạo dẫn xuất
Làm nguội tro và thêm 5 ml axit sulfuric (4.4). Trộn kỹ tro với chất lỏng và chuyển định lượng vào bình nón (5.8), dùng 20 ml axeton (4.5) để tráng rửa. Thêm 5 ml dung dịch etylen oxit (4.8). Đậy nắp bình, lắc để trộn kỹ lượng chứa bên trong rồi để yên 1 h ở nhiệt độ phòng.
Chuyển khoảng 10 ml pha hữu cơ phía trên vào ống nghiệm 25 ml (5.9) và thêm 2 g amoni sulfat (4.9). Đậy nắp ống và lắc mạnh trong 2 min. Để lắng và chuyển khoảng 5 ml phần nổi phía trên sang ống nghiệm 10 ml. Thêm 1 g natri sulfat (4.10), đậy nắp ống, lắc đều rồi để yên 30 min ở nhiệt độ phòng (dung dịch mẫu thử).
6.3. Sắc ký khí
Bơm các thể tích bằng nhau (B) của dung dịch mẫu thử thu được từ 6.2 và các dung dịch pha loãng của dung dịch chuẩn 2-bromoethanol (4.11) vào máy sắc ký khí.
Đảm bảo rằng các điều kiện sắc ký khí (chiều dài cột, kiểu pha tĩnh, bơm tiêm, nhiệt độ detector, nhiệt độ cột, tốc độ dòng khí, v.v...) sao cho tách được 2-bromoethanol càng triệt để càng tốt khỏi các pic có khả năng gây nhiễu có nguồn gốc từ mẫu.
Các điều kiện sắc ký khí điển hình được nêu trong Phụ lục A.
CHÚ THÍCH 1: Để có hiệu quả tách cao, nên sử dụng cột mao quản.
CHÚ THÍCH 2: 2-chloroethanol được tạo thành từ các ion clorua có mặt tự nhiên trong mẫu ban đầu. Tuy nhiên, pic của nó có thời gian lưu ngắn hơn và không gây nhiễu cho phép xác định.
6.4. Phép thử đối với các chất gây nhiễu và kiểm tra độ thu hồi
Chuẩn bị các phép thử trắng và thực hiện các phép kiểm tra độ thu hồi ở các mức thích hợp với mức dư lượng tối đa.
Các sắc đồ của phép thử trắng đối với thuốc thử không được cho thấy pic tại thời gian lưu của 2-bromoethanol.
CHÚ THÍCH: Đôi khi có xuất hiện pic với thời gian dài hơn là do etylen glycol và không gây nhiễu đến phép xác định.
Đo chiều cao pic (hoặc diện tích pic) thu được từ dung dịch mẫu thử và so sánh với chiều cao pic (hoặc diện tích pic) thu được của các dung dịch chuẩn 2-bromoethanol đã pha loãng thích hợp (4.11). Căn cứ vào tỷ lệ này, tính khối lượng (A) của 2-bromoethanol bằng nanogam, có mặt trong dung dịch mẫu thử được bơm.
Tính phần khối lượng, w, của bromua, bằng miligam trên kilogam mẫu, sử dụng công thức (1):
(1)
Trong đó:
A là khối lượng của 2-bromoethanol trong thể tích dung dịch mẫu thử được bơm, tính bằng nanogam (ng);
B là thể tích bơm, tính bằng microlit (ml);
0,639 là hệ số chuyển đổi 2-bromoethanol về bromua;
25 là thể tích dung môi hữu cơ được bổ sung trong 6.2 tính bằng mililit (ml) (trong trường hợp này là 20 ml axeton và 5 ml dung dịch etylen oxit);
15 là khối lượng phần mẫu thử dạng lỏng được tro hóa trong chén nung bằng niken, tính bằng gam (g).
Nếu các kết quả cho thấy dư lượng thu được bằng hoặc vượt quá mức dư lượng tối đa, thì kiểm tra ít nhất hai phần thử nghiệm tiếp.
Hàm lượng bromua có thể được khẳng định bằng phương pháp được nêu trong TCVN 8425-2:2010 (EN 13191-2:2000) [3] sử dụng propylenoxit làm thuốc thử.
9.1. Yêu cầu chung
Các chi tiết của phép thử liên phòng thử nghiệm về độ chụm của phương pháp theo ISO 5725:1986 [4] được nêu trong Phụ lục B. Các giá trị thu được từ phép thử liên phòng thử nghiệm này có thể không áp dụng cho các dải nồng độ và các chất nền khác với các giá trị đã nêu trong Phụ lục B.
9.2. Độ lặp lại
Chênh lệch tuyệt đối giữa các kết quả của hai phép thử đơn lẻ thu được trên vật liệu thử giống hệt nhau do một người thực hiện, sử dụng cùng thiết bị, thực hiện trong một khoảng thời gian ngắn, không quá 5 % các trường hợp vượt quá giới hạn lặp lại r:
Các giá trị đó là:
|
rau diếp từ đất trồng chưa xử lý: |
= 13,3 mg/kg |
r = 3,6 mg/kg |
|
rau diếp từ đất trồng đã xử lý: |
= 209 mg/kg |
r = 35,0 mg/kg |
9.3. Độ tái lập
Chênh lệch tuyệt đối giữa các kết quả của hai phép thử đơn lẻ thu được trên vật liệu thử giống hệt nhau do hai phòng thử nghiệm khác nhau thực hiện, không quá 5 % các trường hợp vượt quá giới hạn tái lập R:
|
rau diếp từ đất trồng chưa xử lý: |
= 13,3 mg/kg |
R = 6,9 mg/kg |
|
rau diếp từ đất trồng đã xử lý: |
= 209 mg/kg |
R = 75,0 mg/kg |
Báo cáo thử nghiệm phải nêu rõ:
- mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;
- viện dẫn tiêu chuẩn này hoặc phương pháp sử dụng;
- kết quả thử nghiệm thu được và đơn vị tính;
- ngày lấy mẫu và phương pháp lấy mẫu đã sử dụng (nếu biết);
- ngày phòng thử nghiệm nhận được mẫu;
- ngày thử nghiệm;
- mọi chi tiết đặc biệt quan sát được trong khi thử nghiệm;
- mọi chi tiết thao tác khác với quy định trong tiêu chuẩn này hoặc những điều được coi là tùy ý cũng như các sự cố bất kỳ mà có thể ảnh hưởng đến kết quả.
Các ví dụ về các điều kiện chạy sắc ký khí
A.1 Các điều kiện sắc ký khí sau đây được chứng minh là đạt yêu cầu.
A.2 Cột thủy tinh nhồi
|
Kích thước cột |
1,80 m x 2 mm |
|
Chất nhồi cột |
PPG (UCON LB 550-X)®1) 15 % hoặc Carbowax 20-M 10 % trên Chromosorb W-HP, 150 mm đến 190 mm (80 mesh đến 100 mesh) |
|
Nhiệt độ cột |
120 °C |
|
Nhiệt độ bộ bơm |
130 °C |
|
Khí mang |
nitơ hay argon/metan, tốc độ dòng 60 ml/min |
|
|
|
|
Kích thước cột |
1,80 m x 4 mm |
|
Chất nhồi cột |
Tenax G/c, 190 mm đến 250 mm (60 mesh đến 80 mesh) |
|
Nhiệt độ cột |
165 °C |
|
Nhiệt độ bộ bơm |
175 °C |
|
Khí mang |
nitơ, tốc độ dòng 65 ml/min |
|
|
|
|
Kích thước cột |
1,80 m x 2 mm |
|
Chất nhồi cột |
OV-330 10 % trên Chromosorb W-HP, từ 150 mm đến 190 mm (80 mesh đến 100 mesh) |
|
Nhiệt độ cột |
110°C |
|
Nhiệt độ bộ bơm |
150°C |
|
Khí mang |
nitơ hay argon/metan, tốc độ dòng 30 ml/min |
|
|
|
|
Kích thước cột |
1,50 m x 3 mm |
|
Chất nhồi cột |
Carbowax 20-M 10 % trên Chromosorb HP-W, từ 120 mm đến 150 mm (100 mesh đến 120 mesh) |
|
Nhiệt độ cột |
130 °C |
|
Nhiệt độ bộ bơm |
200 °C |
|
Khí mang |
nitơ, tốc độ dòng 40 ml/min |
A.3 Cột mao quản (silica nung chảy)
|
Kích thước cột |
60 m x 0,53 mm |
|
Pha tĩnh của cột |
Restek Rt-1701 ®1), màng có độ dày 3,0 mm |
|
Nhiệt độ cột |
đã được lập trình để tăng từ 35 °C đến 225 °C với tốc độ tăng 5 °C/min |
|
Nhiệt độ bộ bơm |
250 °C |
|
Khí mang |
khí hydro, tốc độ dòng 5 ml/min |
|
|
|
|
Kích thước cột |
30 m x 0,53 mm |
|
Pha tĩnh của cột |
Restek Stabilwax, màng có độ dày 1,0 mm |
|
Nhiệt độ cột |
đã được lập trình để tăng từ 40 °C đến 225 °C với tốc độ tăng 5 °C/min |
|
Nhiệt độ bộ bơm |
250 °C |
|
Khí mang |
hydro, tốc độ dòng 5 ml/min |
Các thông số sau đây đã thu được từ phép thử liên phòng thử nghiệm phù hợp với ISO 5725:1986 [4]. Phép thử này do nhóm công tác “Xây dựng và cải tiến các phương pháp phân tích dư lượng” của Hà Lan thực hiện.
Bảng B.1 - Dữ liệu về độ chụm
|
Mẫu |
Rau diếp (từ đất chưa xử lý) |
Rau diếp (từ đất đã xử lý) |
|
Năm thực hiện phép thử liên phòng thử nghiệm |
1975 |
1975 |
|
Số lượng mẫu |
8 |
8 |
|
Số lượng phòng thử nghiệm tham gia |
8 |
8 |
|
Số lượng phòng thử nghiệm còn lại sau khi trừ ngoại lệ |
0 |
0 |
|
Số lượng phòng thử nghiệm ngoại lệ |
1 |
1 |
|
Số lượng kết quả được chấp nhận |
64 |
64 |
|
Giá trị trung bình, , mg/kg |
13,3 |
209 |
|
Độ lệch chuẩn lặp lại, sr, mg/kg |
1,28 |
12,5 |
|
Độ lệch chuẩn tương đối lặp lại RSDr, % |
9,6 |
6,0 |
|
Giới hạn lặp lại, r, mg/kg |
3,6 |
35,0 |
|
Độ lệch chuẩn tái lập, sR, mg/kg |
2,46 |
26,8 |
|
Độ lệch chuẩn tương đối tái lập, RSDR, % |
18,4 |
12,8 |
|
Giới hạn tái lập, R, mg/kg |
6,9 |
75,0 |
|
Giá trị Horrat (RSDR quan sát/RSDR dự đoán) |
1,7 |
1,8 |
THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Greve, P.A., and Grevenstuk, W.B.F: Gas-liquid chromatographic determination of bromide ion in lettuce: Interlaboratory Studies. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 62,1155-1159 (1979).
[2] Greve, P.A., and Grevenstuk, W.B.F: Optimisation studies on the determination of bromide residues in lettuce. Meded. Fac. Landbouww. Rijksuniv. Gent 41,1371-1381 (1976).
[3] TCVN 8425-2:2010 (EN 13191-2:2000), Thực phẩm không chứa chất béo - Xác định dư lượng bromua - Phần 2: Xác định bromua vô cơ.
[4] ISO 5726:1986*, Precision of test methods - Determination of repeatability and reproducibility for a standard test method by inter-laboratory tests.